⑴ 電機定子鐵芯為什麼採用硅鋼片疊壓而成
這是因為片狀鐵芯可以減小另外一種鐵損「渦流損耗」。變壓器工作時,線圈中有交變電流,它產生的磁通當然是交變的。這個變化的磁通在鐵芯中產生感應電流。鐵芯中產生的感應電流,在垂直於磁通方向,的平面內環流著,所以叫渦流。
渦流損耗同樣使鐵芯發熱。為了減小渦流損耗,變壓器的鐵芯用彼此絕緣的硅鋼片盛成,使渦流在狹長形的迴路中,通過較小的截面,以增大渦流通路上的電阻;同時,硅鋼中的硅使材料的電阻率增大,也起到減小渦流的作用。
用做變壓器的鐵芯,一般選用0.35mm厚的冷軋硅鋼片,按所需鐵芯的尺寸,將它裁成長形片,然後交疊成日字形或口」字形。
從道理上講,若為減小渦流,硅鋼片厚度越薄,拼接的片條越狹窄,效果越好。這不但減小了渦流損耗,降低了溫升,還能節省硅鋼片的用料。但實際上製作硅鋼片鐵芯時。並不單從上述的一面有利因素出發,因為那樣製作鐵芯,要大大增加工時,還減小了鐵芯的有效截面。
所以,用硅鋼片製作變壓器鐵芯時,要從具體情況出發,權衡利弊,選擇最佳尺寸。常用的變壓器鐵芯-般都是用硅鋼片製做的。硅鋼是一種合硅(硅也稱矽)的鋼,其含硅量在0.8~4.8%。
(1)防爆電機定子鐵心擴展閱讀:
鐵心沖片材料
水輪發電機鐵心沖片材料,通常採用硅鋼片。硅鋼片是一種含碳量很低的薄型鋼板。為了得到可行的低磁滯損耗.在特殊控制條件下進行生產。一般純鐵不適用於交變磁場中,主要因為其電阻率小,會引起大的渦流損耗。
加入硅元素後,由於硅與鐵形成固溶體型合金,因而提高了電阻率。硅鋼片就是利用電阻率增加,減少由於厚度方向引起的渦流損耗。渦流損耗是與硅鋼片的厚度成比例的,通常鐵心用的硅鋼片厚度為0.35~0.5mm。
在電機中應用的硅鋼片分冷軋和熱軋兩種。冷軋的硅鋼片又分為有取向和無取向兩種。有取向硅鋼片即是各向異性,當磁通方向與軋制方向平行時,其單位損耗特別低,因此是變壓器鐵心的一種理想材料,但在發電機內應用時。
其范圍極其有限。無取向硅鋼片即是各向同性,用與各向異性硅鋼片類似的方法軋制而成,在軋制質量、電氣性能等方面與有取向的硅鋼片相比較,具有優越性。因此,在大型水輪發電機的定子鐵心沖片上採用各向同性的冷軋硅鋼片,已成為普遍的做法。有關發電機使用的硅鋼片牌號及性能可參考有關規范或標准。
⑵ 定子鐵心的作用
定子鐵心的作用是作為電機磁路的一部分及放置定子繞組。為了減少鐵心中由交專變磁勢引起屬的渦流和磁滯損耗,鐵心材料選用0.5mm厚的硅鋼片疊成。外徑在1m以下的中、小型電機,鋼片為圓沖片;當外徑大於1m時,則用扇形沖片拼成圓形;大於10kW的電機,沖片兩面應塗有絕緣漆以減少鐵心損耗。為了提高鐵心間的冷卻效果,中大型電機,沿軸向每隔40~50mm留有徑向通風溝。
定子鐵心內圓均勻沖出許多形狀相同的格,用以嵌放定子繞組。常用的定子槽形有三種:1)半閉口槽;2)半開口槽;3)開口槽。從提高效率和功率因數來看,半閉口槽最好,因為它可以減少氣隙磁阻,使產生一定數量的旋轉磁勢所需的勵磁電流最少。但繞組的絕緣和嵌線工藝比較復雜,因此只用於低壓中小型非同步電動機中。對於500V以下的中型非同步電動機通常採用半開口槽。對於高壓中型和大型非同步機,一般採用開口槽,以便於嵌線。
⑶ 什麼國標涉及到電機定子鐵心
電機的靜止部分,是汽輪發電機的關鍵部件之一。對於高壓、大容量的同步電機,回採用旋轉磁極結構,由於答勵磁部分的容量和電壓常較電樞小得多,把電樞裝設在定子上,主磁極裝設在轉子上。發電機定子主要作用在由轉子里形成旋轉磁場里切割磁場產生電壓。定子結構非常簡單,通常由鐵心、線圈、骨架(有的沒有)、引線、拉簧等組成。定子有兩種接線方式,一種是4線式,轉子串連接在2個定子繞組之間,一種是2線式,2個定子繞組連接好後再與轉子串連接好後再與轉子串連接,(將4線式對角的2根引線接在一起)。兩種接線方式不同,但可以通用。引接線方式有兩種:一種是軟線引出;一種是靠骨架上的插接件引出,該種繞線時要保留骨架。
⑷ 定子鐵心的作用
定子鐵芯是繞組產生的磁通通路。作用就是傳遞磁力線。
⑸ 定子鐵心一般由什麼構成
定子鐵心是定子的重要部件,也是電機磁路的主要組成部分。它是由扇形片、通風槽片、定位筋、上下齒壓板、拉緊螺栓及托板等零件組成。定子鐵心是用硅鋼片沖成扇形片疊裝於定位筋上,定位筋通過托板焊於機座環板上,並通過上、下齒壓板用拉緊螺栓將鐵心壓緊成整體而成。鐵心也是安放繞組的部分,發電機運行時,鐵心將受到機械力、熱應力及電磁力的綜合作用。
基本結構
編輯
鐵心沖片
1.鐵心沖片材料
水輪發電機鐵心沖片材料,通常採用硅鋼片。硅鋼片是一種含碳量很低的薄型鋼板。為了得到可行的低磁滯損耗.在特殊控制條件下進行生產。一般純鐵不適用於交變磁場中,主要因為其電阻率小,會引起大的渦流損耗。加入硅元素後,由於硅與鐵形成固溶體型合金,因而提高了電阻率。硅鋼片就是利用電阻率增加,減少由於厚度方向引起的渦流損耗。渦流損耗是與硅鋼片的厚度成比例的,通常鐵心用的硅鋼片厚度為0.35~0.5mm。
在電機中應用的硅鋼片分冷軋和熱軋兩種。冷軋的硅鋼片又分為有取向和無取向兩種。有取向硅鋼片即是各向異性,當磁通方向與軋制方向平行時,其單位損耗特別低,因此是變壓器鐵心的一種理想材料,但在發電機內應用時。其范圍極其有限。無取向硅鋼片即是各向同性,用與各向異性硅鋼片類似的方法軋制而成,在軋制質量、電氣性能等方面與有取向的硅鋼片相比較,具有優越性。因此,在大型水輪發電機的定子鐵心沖片上採用各向同性的冷軋硅鋼片,已成為普遍的做法。有關發電機使用的硅鋼片牌號及性能可參考有關規范或標准。
2.扇形沖片
設計扇形沖片時.每張沖片上的槽數必須為整數,並使片間接縫處不在齒上。為避免相鄰扇形沖片邊緣搭疊,接縫處應留有0.2~0.25mm的間隙。另外,為防止接縫處槽底錯牙損傷繞組絕緣,應將接縫處的槽底直角處沖成30°倒角2mm,見圖3.3-20。
為偶數時就不利。式中:t0為2p與N的最大公約數。
3.扇形沖片絕緣
由於沖頭和沖模之間必須有間隙,在沖剪時模具的刃口處產生剪切和彎曲,因此沖片的一邊總是有毛刺,即使在新模具開始使用時也存在,有時沖片的毛刺最大可達0.08mm左右。扇形沖片在除去毛刺後即進行絕緣,即將扇形沖片在塗漆機上塗上一層硅鋼片漆,常用牌號有1611號漆,屬於A級。F級牌號為133號漆,漆膜厚度在0.015~0.02mm范圍內。扇形沖片的絕緣用來限制鐵心中的軸向/徑向渦流。
通風槽片
大、中型水輪發電機大都採用徑向通風系統。因此,在定子鐵心段必須設計有一定數量的由通風槽片構成的通風溝。通風槽片由扇形沖片、通風槽鋼及襯口環組成,見圖3.3-21。通風槽片用的扇形沖片材料一般為0.65mm厚的酸洗鋼板。酸洗鋼板表面要求平整、光滑、不得有氧化皮或其他污跡。通風槽片在點焊通風槽鋼時,齒部易產生變形致使碰上定子繞組。因此,通風槽片的槽型需要擴孔,以避免損傷繞組。一般槽型擴孔在直徑方向增加2mm,槽寬方向也增加2mm左右。通風槽片在齒部槽楔部分的尺寸,通常依據比例圖來選取,倒角也為60°,選取尺寸的原則是通風槽片在槽口部分不碰槽楔。
通風槽鋼是形成定子通風溝的主要零件。採用的通風槽鋼高度規格有4mm、6mm、8mm和10mm四種,材料有普通Q235鋼和非磁性鋼兩種。通風槽鋼表面要求光滑,沒有縱向擦傷、裂縫、毛刺和其他外部缺陷;鋼條必須平直,無論是側面或水平面都不允許有波浪形彎曲;鋼條上不允許有氧化膜妨礙點焊;每米長度內鋼條繞縱軸扭轉角度不允許大於5°。
過去中、小型水輪發電機通風槽鋼常用的材料為低碳鋼。近年來,在大、中型水輪發電機中,特別是內冷發電機,電磁負荷值越來越高,端部漏磁通和電樞電流在繞組邊中產生的漏磁通,使通風槽鋼中存在著相當大的漏磁通。尤其是當齒部的磁通密度很高(B0>1.5T)時.在沖片齒部的通風槽鋼對磁通形成相當大的分支路,造成通風槽鋼內損耗增加和發熱。採用非磁性的合金鋼作為通風槽鋼,對減少損耗將起到很大的作用。所以,一些電磁負荷較高的水輪發電機,都採用非磁性的合金鋼作為通風槽鋼。為了降低成本,非磁性通風槽鋼可只用於齒部。因為鐵心軛部的漏磁通是很小的,可以採用普通的通風槽鋼。
通風槽鋼和襯口環現都採用點焊的方法固定於扇形沖片上,點焊間距一般在50~60mm為宜。為了減小風阻,靠近齒部通風槽鋼應彎成內徑為R14的圓弧。注意焊通風槽鋼時的槽鋼彎頭不能伸出沖片,以免損傷繞組。襯口環位於扇形沖片的鴿尾槽處,點焊3點。襯口環的形狀,見圖3.3-21。點焊通風槽鋼和襯口環後,在通風槽鋼表面噴鐵紅醇酸底漆和淺灰色硝基內用磁漆各一層,或按工廠的專門規范噴漆。
⑹ 定子鐵芯的主要作用
定子鐵心的作用是作為電機磁路的一部分及放置定子繞組。為了減少鐵心中由交變磁內勢引起的渦流和磁滯損容耗,鐵心材料選用0.5mm厚的硅鋼片疊成。外徑在1m以下的中、小型電機,鋼片為圓沖片;當外徑大於1m時,則用扇形沖片拼成圓形;大於10kW的電機,沖片兩面應塗有絕緣漆以減少鐵心損耗。為了提高鐵心間的冷卻效果,中大型電機,沿軸向每隔40~50mm留有徑向通風溝。
定子鐵心內圓均勻沖出許多形狀相同的格,用以嵌放定子繞組。常用的定子槽形有三種:1)半閉口槽;2)半開口槽;3)開口槽。從提高效率和功率因數來看,半閉口槽最好,因為它可以減少氣隙磁阻,使產生一定數量的旋轉磁勢所需的勵磁電流最少。但繞組的絕緣和嵌線工藝比較復雜,因此只用於低壓中小型非同步電動機中。對於500V以下的中型非同步電動機通常採用半開口槽。對於高壓中型和大型非同步機,一般採用開口槽,以便於嵌線。
⑺ 普通電機和防爆電機的機殼一般是什麼材質的
普通的電機和防爆電機的機殼都是採用生鐵澆鑄而成的鑄件,再有車床做精加工,以和定子鐵芯配合,只不過因為防爆電機特殊的使用環境,電氣的密封處理比較好,就是電機內部的接線部件打火燒壞,也不會引燃外部環境的可燃性氣體 ,普通的電機機殼沒有防爆隔離的功能,電機引出線沒有特殊的密封措施。
電機機殼
電機機殼的製造是電機生產中很霞要的一環。電機機殼的材料一般有鑄鐵、鑄鋁合金.型鋼(鋼管)、鋼板等。國內的小功率電機普遍採用鑄鐵、鑄鋁合金、型鋼(鋼管)機殼,工件加工量大,加工工序多,生產周期長;操作者工作環境衛生條件差,勞動強度大;能源浪費大,材料浪費火。
國際上,發達國家如德、莢,日等國早在本世紀中期就已大量採用鋼敬梘殼。這種新型的機殼加工工藝是極少坨削加工工藝。國內一些電機廠家於70年代初開始研究鋼板機殼製造,並於80年代中期形成一定批量。但由於所採用的為剪床下料——壓「U」型(或壓「W」型)一一壓「O」型,電焊(手工或二氧化碳保護焊)——拋光一一車加工一一八塊整形工藝方案(指無底腳機殼),所用設備類型多,影響質量的人工因素比例大,質量保證困難。
鋼板機殼製造目前一些發達國家已普遍採用先進的專用加工設備進行加工,機械化、自動化程度很高,質量好。先進國家的電機市場上所出現的小功率電機已普遍為鋼板機殼電機。1989年國內已開始試制出鋼板機殼的寺用加工設備——鋼板機殼卷圓機,電機鋼板機殼焊機等單機。近年來材料價格昂貴,國內電機市場疲軟。為了降低電機製造成本,提高鋼板機殼的質量及將我國的小功率電動機打入發達國家的電機市場,並佔領住這個市場,必須進行電機鋼板機殼製造新工藝研究。
新舊工藝方案的比較
所謂舊工藝方案,指鋼板機殼製造專用加工設備問世前的擠壓制工藝方案。
剪床下料(長×寬)——沖床沖孔——壓「U」型(或壓「W」型)——壓「O」型——電焊——拋光——車總長——整形,且圓度大(機殼內圓),一般要安排兩端止口加工,即對實旌外壓裝定子工藝帶來一定困難。
所謂新工藝方案,指應用鋼板機殼製造專用加工設備的壓卷制工藝方案:
剪床下料(機殼展料寬度)一一沖床沖長度—一沖床沖孔——卷圓機卷圓——專用焊機氬弧焊接——車總長。
由以上兩種方案可以看出,前者需八道工序,而後者則需六道工序。即使增加一道整形工序也還較前者少一道工序。可見,前電動機鋼板機殼製造新工藝者機殼的內圓尺寸精度、內圓圓度、焊接表麗質量受人的影響因素比例大於後者。
工藝過程及整形後的檢測
(1)計算公式
機殼展開長度的計算公式為
本工藝採用微量徑向擴張法,整形修正系數K值為0.999—0.9999。
(2)工藝過程
2.1機殼展開幾何形狀下料
由於剪床下料不易保證尺寸精度,故剪床按寬度尺寸下料(機殼展開幾何形狀寬度),普通沖床按長度尺寸剪裁(機殼展開幾何形狀長度),如圖1所示,即剪沖結合下料。
2.2機殼卷圓
新型的兩輥卷圓機,可一次成形,卷圓後接縫部分直線段A約為3~5倍的板厚。由於接縫處直線段的存在,使得焊接後此處呈現微型尖角,如圖2所示。圖2b中卷圓後機殼開口小於lOmm。
2.3機殼焊接
機殼焊接採用對縫氬弧焊接,機殼套裝在心軸上,用兩半瓦工裝夾緊,保證焊接對縫合齊、平整。焊接設備配有可編程式控制制器、焊槍採用穩速裝置的電機鋼板機殼焊機。焊接表面平整、光滑,如圖3所示。焊後杌殼焊縫處呈現微形塵角,見圖3b。
2.4機殼整形
鋼板機殼經過卷圓、焊接後,其圓度水平一般小於或等於0.50mm。若是採用精車雙止口工藝,則機殼整形工序可以取消。為了取消精車雙止口這道工序,保證機殼內孔尺寸的一致性,即保證止口尺寸的一致性,採用微量徑向擴張法對機殼進行整
(3)檢測方法及量具的精度
3.1檢測方法
由於機殼卷圓後在對縫處留有直線段,焊接、整形後並未完全消除,而採用三點檢測方法。這種檢測方法可用於機殼焊接、機殼整形後對機殼內孔的檢測,也適用於對壓入定子(或定子鐵心)後止口部分的檢測。
3.2檢測量具的耩度
檢測量具用於機殼整形後的檢測,其精度為
200mm游標卡尺,精度0.02mm;500mm游標卡尺,精度0.05mm; 500mm游標卡尺,精度0.02mm;內徑千分尺,精度O.Olmm。
a定子止口處兩端圓度不大於0.40mm;
b定子採用車雙止口工藝,可以取消機殼整形工序;
c提高了加工質量,降低了勞動強度;
d採用不車止口的外壓裝工藝,端蓋可取兩種尺寸。若取一種尺寸,可採用帶稍心軸對機殼進行整形
⑻ 發電機定子鐵芯的作用是什麼
發電機的機座主要作用是:作為定子鐵芯疊片的支撐結構;承受定子的扭矩,並將回其傳至底腳;構成冷卻氣體答的通道,構成軸承,機架和冷卻器的支撐結構;大型水輪發電機的定子機座直徑比較大,主要選用立式結構,大多數需要分瓣製造。三、線圈大型水輪發電機的定子繞組大多數選用條式線圈(亦稱線棒)雙層波繞組,條式波繞組的特點是端部連接少,拆換方便。對於水冷發電機,也能夠選用單層波繞組,這樣能夠簡化冷卻水管路。定子結構非常簡單,通常由鐵心、線圈、骨架(有的沒有)、引線、拉簧等組成。定子有兩種接線方式,一種是4線式,轉子串連接在2個定子繞組之間,一種是2線式,2個定子繞組連接好後再與轉子串連接好後再與轉子串連接,(將4線式對角的2根引線接在一起)。兩種接線方式不同,但可以通用。引接線方式有兩種:一種是軟線引出;一種是靠骨架上的插接件引出,該種繞線時要保留骨架。
⑼ 電機定子鐵心是怎麼製作的 都用的那些工序和機器
電機定子鐵心製作工序:
1車床車軸。
2沖床沖出硅鋼片。
3大甘鍋融化定子鋁。
4壓鑄專機壓鑄成型。屬
5精車車光。
6封存入庫。
定子鐵芯是構成電機磁通迴路和固定定子線圈的重要部件,它由沖片及各種緊固件壓緊構成一個整體。
定子鐵芯的基本要求:
1)導磁性能好,損耗低。
2)剛度好,振動好。
3)在結構布置上有良好的通風效果。
4)疊壓後鐵心內徑和槽型尺寸應滿足設計精度要求。
另外,對大型汽輪發電機和大型水輪發電機的鐵心有著特殊的要求,例如大型水輪發電機要保證分瓣鐵心的合縫間隙,否則將導致電機運行時鐵心振動。
定子鐵心沖片厚度一般為0.5mm或0.35mm的熱軋、冷軋硅鋼片或鉄鎳軟磁合金薄板沖制而成的。沖片外徑小於1m的用整圓沖片,大於0.99m的用扇形沖片。
通風槽片由槽鋼和槽片組成,槽片上的每個齒上點焊一根或兩根槽鋼。
定子鐵心的緊固:通暢整圓沖片採用外壓裝,扇形沖片採用內壓裝。